河北省邢台市2019_2020学年高一物理下学期三月月考试题(含解析)

河北省邢台市2019-2020学年高一物理下学期三月月考试题（含解析）
第I 卷（选择题共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12小题有多个选项正确。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

1.某质点做匀速圆周运动，其线速度的
大小为v 、周期为T ，则在2
T
时间内，其速度改变量的大小是（ ） A. 0 B. v
C. 2v
D. 2v
【答案】C 【解析】
【详解】匀速圆周运动的速度大小不变，设0时刻质点的速度为v ，则经过
2
T
时间，速度变为-v ，则速度的改变量△v =-v -v =-2v ，负号表示方向；即速度改变量的大小是2v ； 故选C 。

2.将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的初速度v 0
运动，得到不同轨迹。

图中a 、b 、c 、d 为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A 时，小钢珠的运动轨迹是（ ）
A. a
B. b
C. c
D. d 【答案】A 【解析】
【详解】当磁铁放在位置A 时，当钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是a ； 故选A 。

3.自行车，又称脚踏车或单车。

骑自行车是一种绿色环保的出行方式。

如图所示，A 、B 、C 分
别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点。

则（）
A. A点的线速度大于B点的线速度
B. A点的角速度小于B点的角速度
C. C点的角速度小于B点的角速度
D. A、B、C三点的向心加速度大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB．A点和B点属于同一皮带传动，皮带上各点的线速度大小相等，据v=ωr，B点的半径小，所以B的角速度大，故A错误，B正确；
C．B和C两点同轴转动，所以两点的角速度相等；故C错误；
D．A与B的线速度相等，由
2
v
a
r
=可知，B的向心加速度大于A的向心加速度；B和C两点
的角速度相等，由a=ω2r可知，C点的向心加速度大于B点的向心加速度。

故D错误。

故选B。

4.一木块从固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，由于摩擦力的作用使得木块速率不变，则木块在下滑的过程中（）
A. 加速度不变
B. 加速度越来越大
C 向心力大小不变
D. 摩擦力大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．木块做匀速圆周运动，根据
2
v
a
r
=知，加速度大小不变，但是方向变化，故AB
错误；
C．根据
2
F
r
v
m
=知，木块的速度大小不变，则向心力大小不变，故C正确；
D．木块做匀速圆周运动，在切线方向的合力为零，设木块与圆心连线与竖直方向的夹角为θ，
根据mgs inθ=f知，下滑过程中，θ减小，摩擦力f减小，故D错误。

故选C。

5.船在静水中的速度为6m/s，当它在流速为8m/s、宽度为120m的河水中航行时，下列说法
正确的是（）
A. 船不可能垂直到达对岸
B. 船在河水中的最大速度为10m/s
C. 要使船航行到对岸所需的时间最短，船头必须指向上游
D. 船一定能垂直到达对岸，且到达对岸所需的时间为20s
【答案】A
【解析】
【详解】AD．由已知小船在静水中速度v1=6m/s，河宽d=120m，水速v2=8m/s，因v2＞v1，由
矢量合成的平行四边形法则可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵达正对岸，
故A正确，D错误；
B．只有v1与v2垂直时合速度才为
v==
船速的方向与水流速度方向之间的夹角小于90°时，合速度大于10m/s，故B错误；C．当船头与岸垂直时，渡河时间最短，故C错误。

故选A。

6.图示为东汉时期出现的记里鼓车．每行驶一里（500m）路，木人自动击鼓一次，有一记
里鼓车，车轮的直径为1m，沿一平直路面匀速行驶时，每行驶50s木人击鼓一次，则车轮
边缘质点的角速度大小为（）
A. 5rad/s
B. 10rad/s
C. 15rad/s
D. 20rad/s
【答案】D 【解析】
【详解】由题可知每50 s 车行驶的位移为500m ，所以车轮边缘的线速度：
500m/s 10m/s 50s v t =
==，由线速度与角速度关系可得：10rad/s 20rad/s 0.5
v r ω===． A. 5rad/s ，与结论不相符，选项A 错误； B. 10rad/s ，与结论不相符，选项B 错误； C. 15rad/s ，与结论不相符，选项C 错误； D. 20rad/s ，与结论相符，选项D 正确；
7.在网前截击练习中，练习者在球网左侧两次将球水平击出。

如图所示，A 为第一次小球被击出的位置，B 为第二次小球被击出的位置，A 、B 在同一位置的不同高度上，B 点所在的高度高于A 点所在的高度，MN 为球网。

不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. A 处击出的小球飞行的时间比B 处击出的小球飞行的时间长
B. A 处击出的小球飞行的时间和B 处击出的小球飞行的时间相等
C. A 处击出的小球的初速度和B 处击出的小球的初速度相等
D. A 处击出的小球的初速度比B 处击出的小球的初速度大 【答案】D 【解析】
【详解】AB ．由题知，A 、B 在同一位置的不同高度上，由2
12
h gt =
得
t =
因h B ＞h A ，所以t B ＞t A ，故AB 错误；
CD ．小球水平方向上做匀速直线运动，由s =v 0t 得
0s v t
=
球从击出到经过N 点的过程中，水平位移s 大小相等，A 处击出的小球的运动时间短，则知A 处击出的小球的初速度比B 处击出的小球的初速度大。

故C 错误，D 正确。

故选D 。

8.有一辆运输西瓜的汽车，以速率v 经过一座半径为R 的拱形桥的顶端，其中间有一个质量为m 的西瓜受到周围的西瓜对它的作用力的合力大小为（ ） A. mg B. m 2
v r
C. mg-m 2
r v
D. mg+m 2
r
v
【答案】C 【解析】
【详解】汽车过拱桥时做圆周运动，车上
的
西瓜也做圆周运动，设周围的西瓜对它的作用力
的合力为F ，根据牛顿第二定律有：mg +F =m 2v R ，F = m 2
v R -mg ，因为v <周围的西瓜对它的作用力的大小为mg -m 2
v r
，故C 正确，A 、B 、D 错误．
故选C
9.某质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现对它施加一个水平恒力，则施加水平恒力以后，质点可能做（ ） A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动 C. 匀速圆周运动
D. 类平抛运动（即运动轨迹为抛物线） 【答案】ABD 【解析】
【详解】A ．若所施加的外力方向与物体运动方向相同，则物体做匀加速直线运动，故A 正确； B ．若所施加的外力方向与物体运动方向相反，则物体做匀减速直线运动，故B 正确； C ．匀速圆周运动所受外力为变力，始终指向圆心，由于所施加的是恒力，因此不可能做匀速圆周运动，故C 错误；
D ．如果所加恒力的方向与速度方向不在同一直线上，且起点处力和速度相互垂直，则质点做类平抛运动，故D 正确。

故选ABD 。

10.如图所示，在水平直杆上套有一圆环，一穿过圆环的细线一端固定在O 点，另一端悬挂一质量为m 的物体A 。

现让圆环从O 点正上方的'O 点开始以恒定的速度沿直杆向右滑行，用T 表示细线的拉力，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A 相对地面做曲线运动
B. 物体A 相对地面做直线运动
C. T 一定大于mg
D. T 等于mg 【答案】AC 【解析】
【详解】设小圆环从B 点向右运动非常小的一段时间△t 到达C 点，设水平位移为△x ，过B 点作OC 的垂线与D 点，则CD 的距离△y 即为A 上升的高度，∠CBD =θ，设圆环匀速运动的速度为v ，A 竖直方向的速度为v ′，则有
△y=△x sin θ
sin sin y x
v v t t
θθ'=
== 向右运动过程中，θ变大，sinθ变大，则v ′变大，所以A 做加速运动；
AB ．依据运动的合成法则，A 水平方向匀速直线运动，而竖直方向加速运动，则合运动是相对地面做曲线运动，故A 正确，B 错误； CD ．结合以上分析，再根据牛顿第二定律可知
T-mg=ma
所以
T ＞mg
故C 正确，D 错误。

故选AC 。

11.如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。

若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（ ）
A. 速度大
B. 向心加速度大
C. 运行周期长
D. 角速度小 【答案】CD 【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力得
2
222()2Mm v G m r m m r ma r T r
πω====
可得
v =2GM
a r
=
2T =
ω=
由这些关系可以看出，r 越大，a 、v 、ω越小，而T 越大，飞船从轨道1变轨至轨道2，轨道半径变大，故线速度变小，加速度、角速度变小，周期变大，故CD 正确，AB 错误； 故选CD 。

12.一宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为的人站在可称体重的台秤上，用R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，g '表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N F 表示人对台秤的压力，下列结果中正确的是( ) A. 0g '=
B. 2
2R g g r
'
=
C. 0N F =
D.
N F R m
g r
= 【答案】BC 【解析】
【详解】AB 、忽略地球的自转,万有引力等于重力: 在地球表面处
2
GMm
mg R
= :宇宙飞船所在处：2
GMm mg r =' 结合两式可得：2
2'R g g r
= ，故A 错；B 对； CD 、宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动,飞船舱内物体处于完全失重状态,即人只受万有引力(重力)作用,所以人对秤的压力为零，,故C 对；D 错；
第 II 卷（非选择题共 52 分）
二、非选择题部分：共6小题，共 52 分。

把答案填在答题卡中的横线 上或按题目要求作答。

解答题 应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的 题， 答案中必须明确写出数值和单位。

13.如图所示，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m 的
小钢球（视为质点）．将米尺固定在水平桌面上，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，读出钢球到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t．则
（1）小钢球做圆周运动的周期T=__________；
（2）小钢球做圆周运动的向心力F=_______________________________（用m、n、t、r等物理量表示）
【答案】 (1). t
n
(2).
22
2
4n
m r
t
π
【解析】
【详解】（1）[1]钢球转动n圈用的时间t，周期T
t
n =；
（2）[2]做圆周运动需要的向心力
222
22
44
F m
n
r m r
T t
ππ
==
14.在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先调节撑杆M的位置使斜槽轨道末端的切线处于水平，然后在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口的正前方水平地面上某一位置。

让小球从斜槽上紧靠挡板N处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向平移距离x后，再使小球从N处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，让小球再次从N处由静止释放，再得到痕迹C。

已测得木板每次移动的距离x=15.00cm，测得A、B间的高度差y1=7.84cm，B、C间的高度差y2=17.64cm，取重力加速度2
10m/s
g=，不计空气阻力。

(1)在本实验中，调节轨道使斜槽轨道的末端切线处于水平，其目的是
______________________________；
(2)小球初速度的测量值v 0=____________m/s ；（结果保留三位有效数字）
(3)竖直板上的A 点与小球水平抛出点的高度差h=____________cm ；（结果保留三位有效数字） (4)在实验中，若该同学在将挡板放在3位置时略向右倾斜了一点，则测得的小球的初速度将_________。

（选填“偏大”“偏小”或“不变”）
【答案】 (1). 保证小球的初速度水平. (2). 1.50 (3). 0.441 (4). 偏小 【解析】
【详解】(1)[1]．在本实验中，调节轨道使斜槽轨道的末端切线处于水平，其目的是保证小球的初速度水平。

(2)[2]．在竖直方向上，根据y 2−y 1＝gT 2得
T =
= 则小球的初速度
00.15m/s 1.50m/s 0.1
x v T ＝＝＝
(3)[3]．B 点的竖直分速度
120.07840.1764m/s=1.274m/s 20.2
yB y y v T ++＝
＝ 则抛出点与B 点的高度差
2
2
1.274m=0.08281m=8.281cm 2210
yB v h g '⨯＝＝
A 点与水平抛出点的高度差
h=h ′-y 1=8.281-7.84cm=0.441cm 。

(4)[4]．若该同学在将挡板放在3位置时略向右倾斜了一点，则测得y 2会偏大，求得出相等的时间间隔T 将偏大，导致小球的初速度测量值偏小。

15.如图所示，A 、B 为地球周围的两颗卫星，它们离地面的高度分别为h 1、h 2，已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，求： (1)A 的线速度大小v 1； (2)A 、B 的角速度之比ω1∶ω2.
【答案】(1) 21gR R h +；
(2) 323
1()()R h R h ++； 【解析】
【详解】(1)设地球质量为M ，卫星质量为m ，
由万有引力提供向心力，对A 有：21211()()
v GMm m R h R h =++ 在地球表面对质量为m ′的物体有：2
GMm m g R ''= 联立可得：v 1＝2
1
gR R h + (2) 由万有引力提供向心力：22()()
GMm m R h R h ω=++ 解得3()
GM R h ω=+ 所以A 、B 的角速度之比：3
123
21()()R h R h ωω+=+. 16. 如图所示，有一内壁光滑的试管装有质量为1 g 的小球，试管的开口端封闭后安装在水平轴O 上，转动轴到管底小球的距离为5 cm ，让试管在竖直平面内做匀速转动．问：
（1）转动轴达某一转速时，试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍，此时角速度多大？
（2）当转速ω＝10 rad/s 时，管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少？（g 取10 m/s 2）
【答案】（1）20 rad/ s （2）最小值F 1＝0；最大值F 2=1．5×10－2N
【解析】
【详解】（1）转至最低点时，小球对管底压力最大；转至最高点时，小球对管底压力最小，最低点时管底对小球的支持力F 1应是最高点时管底对小球支持力F 2的3倍，即
123F F =①
根据牛顿第二定律有
最低点：21F mg mr ω-=②
最高点：22F mg mr ω+=③
由①②③得
20/rad s ω==④ （2）在最高点时，设小球不掉下来的最小角速度为ω0，
则20mg mr ω=⑤
014.1rad /s ω==⑥ 因为10/14.1/rad s rad s ω=<，故管底转到最高点时，小球已离开管底，因此管底对小球作用力的最小值为10F =⑦
当转到最低点时，管底对小球的作用力最大为F 2，
根据牛顿第二定律知
22F mg mr ω-=，
则
222 1.510F mg mr N ω-=+=⨯⑧
17.如图所示，一工件固定于水平地面上，其AB 段为一半径R =0.5m 的光滑圆弧轨道，BC 段为一长度L =0.5m 的粗糙水平轨道，二者相切于B 点，整个轨道位于同一竖直平面内。

在P 点将一质量m =0.lkg 的物块（可视为质点）无初速释放，物块滑至C 点时恰好静止，已知物块与BC 段的动摩擦因数为0.1。

取重力加速度210m /s g =。

求：
(1)物块在B 点时的速度大小；
(2)物块在B 点时对工件的压力大小。

【答案】(1) 1m/s ；(2)1.2N ．
【解析】
【详解】(1)物块在BC 上运动时的加速度大小
21m/s mg a m μ=
=
根据速度位移公式，有 2aL =v 2
解得物块在B 点的速度大小为
v =1m/s ；
(2)当物块运动到B 点时，有
2
N v F mg m R
-= 解得
F N =1.2N
根据牛顿第三定律可知，物块在B 点时对工件的压力大小为1.2N ；
18.某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示。

在A 点处用一弹射装置将质量m=1kg 的小滑块以某一水平速度弹射出去，小滑块沿水平光滑直线轨道运动到B 点后，进入半径R=0.1m 的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B 点滑出，向C 点运动。

C 点右侧有一陷阱，C 、D 两点的竖直高度差h =0.2m ，水平距离s =0.6m ，水平轨道BC 长L =2m ，已知小滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为0.4，小滑块从C 点飞出后刚好不掉进陷阱，重力加速度2
10m /s g =。

求：
(1)小滑块从C 点飞出的速度大小；
(2)小滑块落在D 点时的速度方向与水平方向夹角的正切值；
(3)小滑块从B 点离开时，圆轨道对小滑块的支持力的大小。

【答案】(1) 3m/s ；(2)
23；(3)260N ． 【解析】
【详解】(1)根据21
2h gt =得，平抛运动的时间
0.2s t =＝
则小滑块从C 点飞出后的速度大小
0.6
m/s 3m/s 0.2C s v t ＝＝＝
(2)小滑块落在D 点时竖直分速度
v y =gt =10×0.2m/s=2m/s
根据平行四边形定则知
2
tan 3y
c
v v α=＝
(3)小物块在BC 段做匀减速直线运动，根据动能定理得
22
1122B C mgL mv mv μ--＝
在B 点，根据牛顿第二定律有
2
B
N v F mg m R -＝
代入数据联立解得
F N =260N ．。